DE19737339C1

DE19737339C1 - Mobile transport unit for negotiating steps and stair-cases

Info

Publication number: DE19737339C1
Application number: DE1997137339
Authority: DE
Inventors: Hartmut Belger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-08-27
Filing date: 1997-08-27
Publication date: 1998-10-29
Anticipated expiration: 2017-08-28
Also published as: EP0934047A1; AU9435598A; WO1999009927A1

Abstract

The mobile transport unit consists of a frame (1), which is equipped with a seat (2), preferably for disable persons, and/or load support surfaces, and at which at both sides in a transport direction (T), wheels pairs (3), both wheels (3.1, 3.2) of which are driven electromechanically. The both wheel (3.1, 3.2) are driven separately by at least one of the wheel pairs. So that each of the two wheels is coupled with at least one electromechanical drive (13, 14). Two wheel pairs (3, 4) are provided respectively, one of which is arranged at both sides of the transport direction (T) at the frame (1). Each wheel (3.1, 3.2) is driven separately and for this purpose is coupled with one of four separate electromechanical drives.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine fahrbare Transporteinrichtung zur Überwindung von Stufen, bestehend aus einem Gestell, das mit einer Sitzfläche, vorzugsweise für gehbehinderte Personen, und/oder mit einer Lastauflagefläche ausgetattet ist und an dem zu beiden Seiten in Transportrichtung Laufradpaare angeordnet sind, deren beide Laufräder um parallel zur ihrer Mittenachse ausgerichtete Achsen schwenkbar sind, wobei sich bei dieser Schwenkung die Positionen der Laufräder so ändern, daß ein er stes Laufrad eines jeden Laufradpaares auf der unteren Ebene der Stufe verbleibt, wäh rend die zweiten Laufräder der Laufradpaare die obere Ebene der Stufe erreichen und in der weiteren Folge der Schwenkung die Transporteinrichtung auf die obere Ebene der Stufe heben.The invention relates to a mobile transport device for overcoming of steps, consisting of a frame with a seat, preferably for disabled people, and / or equipped with a load bearing surface and to which are arranged on both sides in the direction of transport impeller pairs, both of which Impellers are pivotable about axes aligned parallel to their central axis, with this pivoting the positions of the wheels change so that he The first impeller of each pair of impellers remains on the lower level of the step rend the second wheels of the pairs of wheels reach the upper level of the step and in the further consequence of the pivoting the transport device to the upper level raise the step.

Eine Transporteinrichtung mit den vorgenannten Merkmalen ist in der DE 37 13 564 C2 beschrieben. Dabei handelt es sich um eine elektromotorisch betriebene Treppensteig vorrichtung, beispielsweise für Rollstühle für Gehunfähige, mit einem Fahrgestell, an welchem zu beiden Seiten mit gegenseitigem Abstand jeweils ein Laufradpaar ange ordnet ist. Diese beiden Laufräder sind um gesonderte, aber gemeinsam angetriebene, mit Abstand parallele Wellen verschwenkbar angeordnet, wobei die Wellen jeweils ex zentrisch mit einer Nabenscheibe verbunden sind, an der ein Laufkranz des jeweiligen Laufrades konzentrisch drehbar gelagert ist.A transport device with the aforementioned features is in DE 37 13 564 C2 described. It is an electrically powered stair climb device, for example for wheelchairs for the disabled, with a chassis which is a pair of impellers on both sides with mutual spacing is arranged. These two wheels are separate, but jointly driven, spaced parallel waves pivotable, the waves each ex are centrally connected to a hub disc on which a tread of the respective Impeller is rotatably mounted concentrically.

Der Bewegungsablauf der Laufradpaare ist in der genannten Patentschrift für das Auf wärtssteigen der Treppensteigvorrichtung ausführlich beschrieben. Dabei sind in einer normalen Fahrstellung der Treppensteigvorrichtung die beiden Laufräder eines Laufradpaares etwa übereinander angeordnet, wobei eines der beiden Laufräder auf der Fahrfläche, beispielsweise auf der unteren Ebene einer Stufe, aufsteht. In dieser Normalstellung läßt sich der Rollstuhl frei verfahren, sofern die Laufräder nicht me chanisch gebremst sind. Zur Überwindung einer Treppe wird der Rollstuhl rückwärts gegen die senkrechte Fläche der ersten Treppenstufe herangefahren, die Laufräder werden arretiert und der elektromotorische Antrieb wird eingeschaltet. Über eine Kette, mit der die beiden Laufradpaare gemeinsam angetrieben sind, werden die Laufräder exzentrisch so weit verschwenkt, bis das bisher freistehende Laufrad mit seinem bloc kierten Laufkranz auf der Oberseite der ersten Stufe aufsetzt. Die Vorrichtung stützt sich im weiteren Verlauf der Bewegung nun über dieses Laufrad gegen die Oberseite der ersten Stufe ab, während das bisher auf der unteren Ebene der Stufe aufstehende Laufrad freikommt und nach oben geschwenkt wird. Dieser Vorgang wiederholt sich, wobei abwechselnd die einen, dann die anderen Laufräder eines Laufradpaares auf die nächsthöhere Treppenstufe geschwenkt werden und dabei die Treppensteigvorrich tung Stufe um Stufe heben.The sequence of movements of the pairs of wheels is in the patent mentioned for the up descending the stair climbing device described in detail. Are in one normal driving position of the stair climbing device, the two wheels Impeller pair arranged approximately one above the other, one of the two impellers on the driving surface, for example on the lower level of a step. In this The wheelchair can be moved to the normal position as long as the wheels do not are braked. The wheelchair is reversed to overcome a staircase hit the vertical surface of the first step, the wheels are locked and the electric motor drive is switched on. Over a chain, with which the two pairs of wheels are driven together, the wheels eccentrically pivoted until the previously free-standing impeller with its bloc the tread on the top of the first stage. The device supports in the further course of the movement now via this impeller against the top from the first level, while the one up to now on the lower level of the level Impeller comes free and is pivoted upwards. This process is repeated alternating one, then the other wheels of a pair of wheels on the next higher stairway are swiveled and the stair climbing device lift step by step.

Diese Einrichtung ist zur Überwindung einer Stufe geeignet, die über ihre gesamte Brei te eine gleiche Höhendifferenz aufweist. Ein wesentlicher Nachteil besteht aufgrund der starren Kopplung der beiderseits der Treppensteigvorrichtung angeordneten Laufradpaare miteinander und der starren Kopplung der Laufräder eines jeden Laufradpaares beispielsweise jedoch darin, daß die Sitzfläche bzw. die Lastauflageflä che nicht horizontal ausgerichtet bleiben kann, wenn für die einzelnen Laufradpaare unterschiedliche Höhen zu überwinden sind. Gerade das ist aber oftmals dann der Fall, wenn Stufen oder Absätze zu überwinden sind, die quer zur Fahrtrichtung unter schiedliche Höhen aufweisen, insbesondere dann, wenn eines der Laufradpaare eine Stufe zu überwinden hat, während das andere den Höhenunterschied über eine schiefe Ebene überwinden muß. Dann ist für eines der oberen Laufräder keine Aufstandsfläche in der gleichen Höhe wie für das andere vorhanden, und die Sitzfläche bzw. Lastaufla gefläche neigt sich um einen Winkelbetrag, der von der jeweiligen Höhendifferenz ab hängig ist.This facility is suitable for overcoming a stage that spans its entire pulp te has the same height difference. A major disadvantage is due to the rigid coupling of the arranged on both sides of the stair climbing device Impeller pairs with each other and the rigid coupling of the impellers of each Impeller pair, for example, in that the seat or the load bearing surface che can not remain aligned horizontally if for the individual pairs of wheels different heights have to be overcome. But that is often the case, if steps or steps have to be overcome that are transverse to the direction of travel have different heights, especially if one of the pairs of impellers Level has to be overcome, while the other has the height difference over an inclined Level must be overcome. Then there is no footprint for one of the upper wheels at the same height as for the other, and the seat or load bearing surface tilts by an angular amount that depends on the respective height difference is pending.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine fahrbare Transporteinrichtung der vorbeschriebenen Art so weiterzubilden, daß eine universelle Anwendung ohne verminderte Sicherheit für den Benutzer möglich ist.The invention is therefore based on the object of a mobile transport device the kind described above so that a universal application without reduced security for the user is possible.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß jedes Laufrad separat angetrieben und zu diesem Zweck mit einem gesonderten elektromechanischen Antrieb gekoppelt ist. Daraus ergibt sich vorteilhaft, daß der zwangsweise synchrone Antrieb beider Laufradpaare wie auch der einzelnen Laufräder eines Laufradpaares aufgehoben ist und jedes der Laufräder einem gesonderten, von den übrigen Laufrädern unabhängi gen Bewegungsablauf unterworfen werden kann. The object of the invention is achieved in that each impeller is driven separately and coupled for this purpose with a separate electromechanical drive is. This has the advantage that the forcibly synchronous drive of both Impeller pairs as well as the individual impellers of a pair of impellers is canceled and each of the wheels is a separate one, independent of the other wheels can be subjected to movement.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß zwei Laufradpaare vorgesehen sind, von denen jeweils eines zu beiden Seiten der Fahrtrich tung am Gestell angeordnet ist. Damit ergibt sich in Verbindung mit zusätzlich vorzu sehenden Stützrädern, wie sie im Stand der Technik ebenfalls verwendet werden, ein einfacher, standsicherer Aufbau der Transporteinrichtung.A particularly preferred embodiment of the invention provides that two Impeller pairs are provided, one on each side of the driving line device is arranged on the frame. This results in addition to vorzu seeing training wheels, as they are also used in the prior art simple, stable construction of the transport device.

Bevorzugt ist weiterhin vorgesehen, daß die elektromechanischen Antriebe als Rotati onsantriebe ausgebildet sind, deren Gehäuse fest mit dem Gestell verbunden sind und auf deren Abtriebswellen je eine Kurbel angeordnet ist, auf welcher in einem Abstand I₁= a vom ihrem Rotationszentrum ein Wellenstumpf mit einem Drehlager ausgebildet ist, das vom zugeordneten Laufrad zentrisch umschlossen ist, wobei die Zentren der Drehlager den Mittenachsen der Laufräder entsprechen. Damit ist ein raumsparender Aufbau der erfindungsgemäßen Transporteinrichtung möglich; außerdem ist der Auf bau mit handelsüblichen Baugruppen, beispielsweise den Rotationsantrieben, und un ter Verwendung vieler Wiederholteile realisierbar, wodurch der Aufwand an Zeit und Material bei der Herstellung gering gehalten werden kann.It is also preferably provided that the electromechanical drives are designed as rotary drives, the housings of which are firmly connected to the frame and a crank is arranged on each of the output shafts, on which a shaft stub with a pivot bearing is located at a distance I ₁ = a from its center of rotation is formed, which is centrally surrounded by the associated impeller, the centers of the pivot bearings corresponding to the center axes of the impellers. A space-saving construction of the transport device according to the invention is thus possible; In addition, the construction with commercially available assemblies, for example the rotary drives, and un using many repetitive parts can be realized, so that the time and material involved in the production can be kept low.

Vorteilhaft kann vorgesehen sein, daß die beiden einem Laufradpaar zugeordneten Abtriebswellen in einem Abstand I₂ ≦ 2a zueinander angeordnet sind. Damit sind für die Laufräder eines Laufradpaares Bewegungsabläufe möglich, die vor allem auch der üblichen Höhe von Treppenstufen gerecht werden.It can advantageously be provided that the two output shafts assigned to a pair of impellers are arranged at a distance I ₂ ≦ 2a from one another. This allows motion sequences for the wheels of a pair of wheels, which above all also meet the usual height of stairs.

In einer weiteren sehr bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß den Rotationsantrieben Drehwinkelpositionsgeber zugeordnet sind, deren Meßwer tausgänge mit einer Auswerte- und Ansteuereinheit verbunden sind und die Auswerte- und Ansteuereinheit Stellwertausgänge aufweist, die mit Steuereingängen der Rotati onsantriebe verknüpft sind. Damit ist es möglich, die über die Steuereingänge vorge gebenen Positionen der Laufräder bei ihrem Umlauf um die Abtriebsachsen mit Hilfe der Drehwinkelpositionsgeber zu kontrollieren, wodurch wiederum die Voraussetzung dafür gegeben ist, Abweichungen zu ermitteln und gegebenenfalls zu korrigieren.In a further very preferred embodiment of the invention it is provided that the rotary drives are assigned rotary angle position sensors, their measured values outputs are connected to an evaluation and control unit and the evaluation and control unit has control value outputs which are connected to control inputs of the Rotati on drives are linked. This makes it possible to pre-control the control inputs given positions of the impellers in their rotation around the output axes with the help to control the angle encoder, which in turn is the prerequisite to determine deviations and correct them if necessary.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist diesbezüglich vorgesehen, daß in der Auswer te- und Steuereinheit ein Programmspeicher, in dem Drehwinkelpositionsdaten und Bewegungsabläufe für die einzelnen Rotationsantriebe gespeichert sind, Komparatoren zum Vergleich der Drehwinkel-Istdaten mit den Drehwinkel-Solldaten der Rotationsan triebe und Rechenschaltungen zur Ermittlung von Korrekturwerten aus den Abwei chungen der Drehwinkel-Istdaten von den Drehwinkel-Solldaten vorgesehen sind, wo bei jeweils ein Ausgang des Programmspeichers und ein Meßwertausgang eines Dreh winkelpositionsgebers gemeinsam eingangsseitig an einem Komparator anliegen und der Ausgang dieses Komparators über eine Rechenschaltung, deren Ausgang einem Stellwertausgang entspricht, mit dem Steuereingang eines zugeordneten Rotationsan triebes verbunden ist.In an advantageous embodiment, it is provided that in the Auswer te- and control unit a program memory in which the angular position data and Movements for the individual rotary drives are stored, comparators for comparison of the actual rotation angle data with the desired rotation angle data of the rotation drives and arithmetic circuits for determining correction values from the deviation where the actual rotation angle data from the desired rotation angle data are provided with an output of the program memory and a measured value output of a rotation the angular position sensor together on the input side of a comparator and the output of this comparator via a computing circuit, the output of which Control value output corresponds with the control input of an assigned Rotationsan drive is connected.

Diese Ausgestaltung kann dazu dienen, im Programmspeicher die Daten von Bewe gungsabläufen und Positionen für jedes einzelne Laufrad zu speichern. So kann bei spielsweise durch ein Programm vorgegeben sein, daß die Drehwinkelpositionen der zwei Laufradpaare, von denen sich jeweils eines zu beiden Seiten des Gestelles befin det, identisch sind und die Rotation der Kurbeln, an denen die Laufräder angeordnet sind, synchron ablaufen. Dieses Programm ist beispielsweise in der Lage, Drehwinkel positionen und Drehgeschwindigkeiten für den Bewegungsablauf der Laufräder beim Treppensteigen über Stufen mit gleichem Höhenunterschied auf der gesamten Stufen breite auszugeben. Ob die jeweils vorgegebenen Drehwinkelvorgaben erreicht worden sind, wird mit Hilfe der Drehwinkelpositionsgeber kontrolliert, die über ihre Meßwer tausgänge die tatsächlich erreichten Drehwinkel an Komparatoren vermitteln, in denen die Ist-Position eines Laufrades mit der Soll-Position verglichen wird und bei Abwei chungen ein Differenzwert an die Rechenschaltung ausgegeben wird. Anhand des Dif ferenzwertes kann in der Rechenschaltung ein Korrekturwert ermittelt und über den Stellwertausgang an den Steuereingang des betreffenden Rotationsantriebes gelegt werden, um so ein korrigierendes Vorlaufen oder Zurückbleiben des entsprechenden Laufrades bei seiner Rotation um die Abtriebsachse zu veranlassen, bis die Synchroni tät zum gegenüberliegenden, der zweiten Fahrspur zugeordneten Laufrad wieder er reicht ist.This configuration can serve to store the data from Bewe in the program memory save sequences and positions for each individual wheel. So at for example, be predetermined by a program that the angular positions of the two pairs of wheels, one on each side of the frame det, are identical and the rotation of the cranks on which the impellers are arranged are synchronized. For example, this program is capable of rotation angles positions and speeds of rotation for the movement of the wheels at Climbing stairs over steps with the same height difference on the entire steps broad output. Whether the specified rotation angle specifications have been achieved are checked with the help of the rotary angle position encoder, which is via their measured value convey the actual rotation angle to comparators in which the actual position of an impeller is compared with the target position and if it is not a differential value is output to the arithmetic circuit. Based on the Dif reference value can be determined in the arithmetic circuit and over the Control value output connected to the control input of the respective rotary drive in order to correct or advance the corresponding Impeller in its rotation around the output axis until the Synchroni to the opposite wheel assigned to the second lane is enough.

Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, daß der Programmspeicher mit einer Pro grammvorwahleinrichtung verbunden ist, durch die unterschiedliche Betriebsprogram me aufrufbar sind, wobei mindestens eines der Betriebsprogramme die Synchronisation der Bewegungsabläufe und Drehwinkel für alle Laufradpaare beinhaltet, während min destens ein weiteres Betriebsprogramm unterschiedliche Bewegungsabläufe und Drehwinkel für die einzelnen Laufradpaare vorgibt. Damit ist es möglich, die Sitzfläche bzw. die Lastauflagefläche der Transporteinrichtung auch dann in der Horizontalen zu halten, wenn für die Laufradpaare unterschiedliche Höhen bzw. Steigungen zu über winden sind. Diesbezüglich kann vorgesehen sein, daß der Programmspeicher über programmierte Bewegungsabläufe für die Überwindung von Absätzen enthält, bei de nen beispielsweise Höhendifferenzen von 5, 10, 15 cm von Fahrspur zu Fahrspur zu überwinden sind. Mit Hilfe der Programmvorwahleinrichtung, die beispielsweise ma nuell bedient werden kann, ist es dann für den Benutzer der Einrichtung oder für eine Begleitperson leicht möglich, nach Abschätzung der zu überwindenden Höhendifferenz das entsprechende Programm vorzuwählen und mit der Transporteinrichtung den un gleichmäßigen Absatz zu überwinden, ohne daß dabei die Sitzfläche bzw. Lastauflage fläche geneigt wird.Furthermore, it can advantageously be provided that the program memory with a Pro gram preselection device is connected by the different operating program me can be called, whereby at least one of the operating programs the synchronization which includes movements and angles of rotation for all pairs of impellers, while min another operating program different movements and Specifies the angle of rotation for the individual pairs of impellers. This makes it possible to change the seat or the load bearing surface of the transport device also in the horizontal direction hold if there are different heights or inclines for the pairs of wheels are winds. In this regard, it can be provided that the program memory via contains programmed movements for overcoming paragraphs, at de NEN differences in height of 5, 10, 15 cm from lane to lane, for example are overcome. With the help of the program selection device, for example ma can be operated manually, it is then for the user of the facility or for a Accompanying person easily possible after estimating the height difference to be overcome preselect the appropriate program and the un with the transport device to overcome even heel without losing the seat or load support surface is inclined.

Das betrifft selbstverständlich nicht nur das Überwinden von Absätzen oder Stufen beim Aufwärtssteigen, sondern ebenso auch beim Abwärtssteigen. Auch zur Überwin dung von mehreren Stufen hintereinander, die möglicherweise noch unterschiedliche Stufentiefe aufweisen, können entsprechende Programme verfügbar sein.Of course, this does not only concern overcoming paragraphs or levels when ascending, but also when descending. Also for survival of several stages in a row, which may still be different Corresponding programs may be available if they have a depth of step.

Für Personen, die ständig gehbehindert und auf die Benutzung der Transporteinrich tung angewiesen sind, können für deren häusliche Umgebung, beispielsweise für die vorhandenen Treppenaufgänge im und vor dem Haus, Terrassenabsätze, Gartentrep pen, Wendeltreppen usw. individuelle Programmsätze als Betriebsprogramme gespei chert werden, die dann jeweils nach Bedarf manuell über die Programmvorwahleinrich tung aufgerufen werden können.For people who are constantly disabled and on the use of the transport equipment tion can be used for their home environment, for example for the existing stairways in and in front of the house, terrace heels, garden rep pen, spiral staircases etc. individual program blocks saved as operating programs be saved, then manually as required via the program selection tion can be called.

Außerdem kann vorgesehen sein, daß mit der Programmvorwahleinrichtung ein Be triebsprogramm aufrufbar ist, bei dem die Drehwinkelvorgabe für mindestens ein Laufradpaar von Hand beeinflußbar ist. Damit ist gewährleistet, daß neben den in der Programmeinheit gespeicherten Betriebsprogramm der Bewegungsablauf für minde stens eines der Laufradpaare auch von Hand gesteuert werden kann, wodurch der in dividuelle Anwendungsbereich der erfindungsgemäßen Transporteinrichtung zusätz lich erweitert wird.In addition, it can be provided that with the program selection device a loading drive program can be called, in which the rotation angle specification for at least one Impeller pair can be influenced by hand. This ensures that in addition to those in the Program unit saved operating program the movement sequence for min at least one of the wheel pairs can also be controlled by hand, which means that the in individual application of the transport device according to the invention additional is expanded.

Im Rahmen der Erfindung liegt auch eine Ausgestaltung, bei der von den beiden Laufradpaaren jeweils eines der Laufräder mit einem von zwei elektromechanischen Antrieben gekoppelt ist. D. h. es sind zwei Antriebe vorgesehen, von denen jeder ein Laufrad von beiden Laufradpaaren antreibt. Diese beiden einem Antrieb zugeordneten Laufräder sollten vorteilhafterweise mit gleichem Drehwinkel ausgerichtet sein.Within the scope of the invention there is also an embodiment in which of the two Impeller pairs each one of the impellers with one of two electromechanical Drives is coupled. That is, two drives are provided, each one Drive impeller from both pairs of impellers. These two are assigned to a drive Impellers should advantageously be aligned with the same angle of rotation.

Hierbei kann weiterhin vorteilhaft vorgesehen sein, daß die zwei elektromechanischen Antriebe als Rotationsantriebe ausgebildet sind, deren Gehäuse fest mit dem Gestell verbunden sind und auf der Abtriebswelle eines Rotationsantriebes zwei Kurbeln ange ordnet sind, von denen jede ein Laufrad beider Laufradpaare trägt, wobei die Laufräder jeweils in einem Abstand I₁ = a vom Rotationszentrum der Kurbeln entfernt um ihre Mittenachse drehbar angeordnet sind. Die Rotationsantriebe sind sinngemäß wie vor beschrieben mit der Auswerte- und Steuereinheit verbunden mit der Einschränkung, daß nicht die Drehwinkel aller vier Laufräder zueinander variiert werden können, son dern lediglich die Drehwinkel der Laufräder, die verschiedenen Antrieben zugeordnet sind, was aber im Vergleich zum Stand der Technik immer noch eine variablere An wendung ermöglicht.It can also be advantageously provided that the two electromechanical drives are designed as rotary drives, the housings of which are firmly connected to the frame and two cranks are arranged on the output shaft of a rotary drive, each of which carries an impeller of both pairs of impellers, the impellers in each case are arranged at a distance I ₁ = a from the center of rotation of the cranks rotatable about their central axis. The rotary drives are analogous to the evaluation and control unit, as described above, with the restriction that the angles of rotation of all four impellers cannot be varied with respect to one another, but only the angles of rotation of the impellers that are assigned to different drives, which, however, compared to the state technology still allows for a more variable application.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß jedes der Laufräder über eine elektromechanische Arretierungseinrichtung verfügt, die dann eingeschaltet werden kann, wenn das Laufrad eine bestimmte Drehwinkelposition beim Umlauf um die Kurbelachse eingenommen hat. Die Einschaltung der elektromechani schen Arretierungseinrichtung, beispielsweise einer elektromechanisch betätigten Bremse, wird bei entsprechender Ausgestaltung ebenfalls von der Auswerte- und An steuereinheit veranlaßt und kann vorzugsweise dann vorgenommen werden, wenn das entsprechende Laufrad die Oberseite einer Stufe erreicht, dort aufsetzt und die Trans portlast durch dieses Laufrad auf Oberseite der Stufe verlagert wird, um eine ungewoll te Rollbewegung der Transporteinrichtung zu vermeiden.In a further preferred embodiment of the invention it is provided that each the wheels have an electromechanical locking device, which then can be switched on when the impeller has a certain rotational angle position Orbit around the crank axis. The activation of the electromechanical rule locking device, for example an electromechanically operated Brake, with the appropriate design is also from the evaluation and on Control unit causes and can preferably be carried out if that corresponding impeller reaches the top of a step, touches down there and the trans portlast by this impeller on top of the step is shifted to an unwanted to avoid the rolling motion of the transport device.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment will. In the accompanying drawings:

Fig. 1 die Prinzipdarstellung des Rollstuhles anhand eines Laufradpaares Fig. 1 shows the schematic diagram of the wheelchair using a pair of wheels

Fig. 2 den Bewegungsablauf eines Laufradpaares beim Treppensteigen in fünf Abschnitten Fig. 2 shows the sequence of movements of a pair of wheels when climbing stairs in five sections

Fig. 3 eine Prinzipskizze mit der Kopplung der Laufräder eines Laufradpaares an die zugeordneten Antriebe Fig. 3 is a schematic diagram with the coupling of the wheels of a pair of wheels to the associated drives

Fig. 4 ein Beispiel für die Ausgestaltung der Auswerte- und Ansteuereinheit Fig. 4 shows an example of the configuration of the evaluation and control unit

In Fig. 1 ist eine fahrbare Transporteinrichtung dargestellt, bestehend aus einem Gestell 1, das mit einer Sitzfläche 2 ausgestattet ist und an dem zu beiden Seiten in Trans portrichtung T je ein Laufradpaar 3 und 4 angeordnet ist. Da Fig. 3 eine Seitenansicht darstellt, ist das Laufradpaar 3 sichtbar, während das Laufradpaar 4 verdeckt ist, wor auf das in Klammer gesetzte Bezugszeichen des Laufradpaares 4 hinweist. Der Über sichtlichkeit halber wird die Erfindung im folgenden anhand des Laufradpaares 3 wei ter erläutert. In Fig. 1, a mobile transport device is shown, consisting of a frame 1 , which is equipped with a seat 2 and on the two sides in Trans port direction T each a pair of wheels 3 and 4 is arranged. Since FIG. 3 shows a side view, the pair of impellers 3 is visible, while the pair of impellers 4 is covered, which indicates the reference number of the pair of impellers 4 in parentheses. For the sake of clarity, the invention is explained below using the pair of impellers 3 .

In Fig. 1 ist weiterhin zu erkennen, daß dem Laufrad 3.1 eine Kurbel 5 mit dem Rotati onszentrum 7 und dem Laufrad 3.2 eine Kurbel 6 mit dem Rotationszentrum 8 zuge ordnet ist. Im Abstand a vom Rotationszentrum 7 ist das Laufrad 3.1 an der Kurbel 5 angeordnet; im gleichen Abstand a vom Rotationszentrum 8 ist das Laufrad 3.2 an der Kurbel 6 angeordnet. Die Mittenachse des Laufrades 3.1 beschreibt bei der Rotation der Kurbel 5 die Kreisbahn 9, die Mittenachse des Laufrades 3.2 beschreibt bei Rotati on der Kurbel 6 die Kreisbahn 10. Die Laufräder 3.1 und 3.2 sind um ihre Mittenachsen drehbar gelagert. Die Rotationszentren 7, 8 sind in Bezug auf das Gestell 1 fest ange ordnet. Der Abstand zwischen den beiden gestellfesten Rotationszentren 7 und 8 be trägt beispielsweise 1,8a.In Fig. 1 it can also be seen that the impeller 3.1, a crank 5 with the Rotati onszentrum 7 and the impeller 3.2, a crank 6 with the rotation center 8 is assigned. At a distance a from the center of rotation 7 , the impeller 3.1 is arranged on the crank 5 ; The impeller 3.2 is arranged on the crank 6 at the same distance a from the center of rotation 8 . The central axis of the impeller 3.1 describes the circular path 9 when the crank 5 rotates, the central axis of the impeller 3.2 describes the circular path 10 when the crank 6 rotates. The wheels 3.1 and 3.2 are rotatably supported about their central axes. The centers of rotation 7 , 8 are fixed in relation to the frame 1 . The distance between the two fixed centers of rotation 7 and 8 be, for example, 1.8a.

Weiterhin ist in Fig. 1 zu erkennen, daß die Transporteinrichtung mit einem Stützad 11 ausgestattet ist, das der Erhöhung der Standsicherheit dient. Die Transporteinrichtung ist vor einer Stufe 12 positioniert, die zu überwinden ist.Furthermore, it can be seen in Fig. 1 that the transport device is equipped with a support wheel 11 , which serves to increase the stability. The transport device is positioned in front of a step 12 which has to be overcome.

Werden nun die Laufräder 3.1, 3.2 aufgrund der Rotation der Kurbeln 5, 6 auf den Kreisbahnen 9, 10 um die Rotationszentren 7, 8 geschwenkt, ändern sich ihre Positio nen so, daß das Laufrad 3.1 zunächst auf der unteren Ebene der Stufe 12 verbleibt, während das Laufrad 3.2 die obere Ebene der Stufe 12 erreicht (entspricht der in Fig. 1 dargestellten Position) und in der weiteren Folge des Bewegungsablaufes die Transpor teinrichtung auf die obere Ebene der Stufe 12 gehoben wird.If the impellers 3.1 , 3.2 are pivoted about the centers of rotation 7 , 8 due to the rotation of the cranks 5 , 6 on the circular paths 9 , 10 , their positions change such that the impeller 3.1 initially remains on the lower level of stage 12 , while the impeller 3.2 reaches the upper level of stage 12 (corresponds to the position shown in FIG. 1) and in the further sequence of the movement sequence, the transport device is raised to the upper level of stage 12 .

Der dabei stattfindende Bewegungsablauf ist in Fig. 2 in 5 Abschnitten a) bis e) darge stellt, wobei jeder Abschnitt den Fortschritt der Bewegung nach jeweils einer viertel Umdrehung der Kurbeln 5, 6 wiedergibt.The movement sequence taking place is shown in Fig. 2 in 5 sections a) to e) Darge, each section showing the progress of the movement after a quarter turn of the cranks 5 , 6 .

Die in a) dargestellte Position der Laufräder 3.1, 3.2 soll als Ausgangsposition gelten, in welcher die Transporteinrichtung an die Stufe 12 herangerollt wird. Nach Einleiten der Schwenkbewegung der Laufräder 3.1 und 3.2 um die Rotationszentren 7, 8 erreicht in b) das Laufrad die obere Ebene der Stufe 12 und stützt die Transporteinrichtung sowie die sich darauf befindende Last gegen die obere Ebene der Stufe 12 ab. Im weite ren Verlauf des Bewegungsablaufes hebt gemäß c) das Laufrad 3.1 von der unteren Ebene der Stufe 12 ab und kommt in der in d) dargestellten Projektion mit dem Laufrad 3.2 etwa zur Deckung. The position of the wheels 3.1 , 3.2 shown in a) is to be regarded as the starting position in which the transport device is rolled up to the step 12 . After initiating the pivoting movement of the wheels 3.1 and 3.2 about the centers of rotation 7 , 8 in b) the wheel reaches the upper level of step 12 and supports the transport device and the load thereon against the upper level of step 12 . In the further course of the movement, according to c), the impeller 3.1 lifts off from the lower level of stage 12 and, in the projection shown in d), approximately coincides with the impeller 3.2 .

Die Transporteinrichtung befindet sich nun bereits auf der oberen Ebene der Stufe 12 und erreicht, wie in e) dargestellt, nach einer weiteren viertel Umdrehung der Kurbeln 5, 6 um die Rotationszentren 7, 8 wieder die in a) dargestellte Ausgangsposition.The transport device is now already on the upper level of stage 12 and, as shown in e), after a further quarter turn of the cranks 5 , 6 about the rotation centers 7 , 8 again reaches the starting position shown in a).

Um nun die Umlaufbewegung der Laufräder 3.1, 3.2 relativ zur Umlaufbewegung der Laufräder 4.1 und 4.2 bzw. relativ zum Gestell 1 variabel gestalten zu können, ist, wie in Fig. 3 wiederum anhand des Laufradpaares 3 gezeigt, für das Laufrad 3.1 ein Antrieb 13 und für das Laufrad 3.2 ein separater Antrieb 14 vorgesehen, wobei das Laufrad 3.1 über die Kurbel 5 mit der Abtriebswelle 15 des Antriebes 13 und das Laufrad 3.2 über die Kurbel 6 mit der Abtriebswelle 16 des Antriebes 14 gekoppelt sind. Die Kurbel 5 ist dabei mechanisch fest mit der Abtriebswelle 15, die Kurbel 6 fest mit der Ab triebswelle 16 verbunden.In order to now the rotation of the wheels 3.1, 3.2 relative to the rotation of the wheels 4.1 and 4.2 or to be able to make variable relative to the frame 1, as shown in Fig. 3 in turn the wheel pair 3 based demonstrated for the wheel 3.1, a drive 13, and a separate drive 14 is provided for the impeller 3.2 , the impeller 3.1 being coupled via the crank 5 to the output shaft 15 of the drive 13 and the impeller 3.2 via the crank 6 being coupled to the output shaft 16 of the drive 14 . The crank 5 is mechanically fixed to the output shaft 15 , the crank 6 is fixedly connected to the drive shaft 16 .

An den Kurbeln 5, 6 sind im Abstand a vom jeweiligen Rotationszentrum 7, 8 Wellen stümpfe 17 und 18 angeordnet. Auf jedem der Wellenstümpfe 17 und 18 sind Drehla ger vorgesehen, auf denen die Laufräder 3.1, 3.2 leichtgängig gelagert sind. bei den Drehlagern kann es sich sowohl um Gleit- als auch um Wälzlager handeln; die Einzel heiten der Drehlager sind hier nicht weiter ausgeführt.On the cranks 5 , 6 at a distance from the respective center of rotation 7 , 8 stumps 17 and 18 are arranged. On each of the stumps 17 and 18 Drehla ger are provided, on which the wheels 3.1 , 3.2 are mounted smoothly. the pivot bearings can be both slide and roller bearings; the details of the pivot bearings are not described here.

In Fig. 3 ist weiterhin dem Antrieb 13 ein Drehwinkelpositionsgeber 19 und dem An trieb 14 ein Drehwinkelpositionsgeber 20 zugeordnet. Die hier symbolisch dargestell ten Drehwinkelpositionsgeber 19, 20 verfügen über Meßwertausgänge 21 und 22, während die Antriebe 13 und 14 mit Steuereingängen 23 und 24 ausgestattet sind.In Fig. 3, the drive 13 is also a rotation angle position sensor 19 and the drive 14 is assigned a rotation angle position sensor 20 . The rotation angle position transducers 19 , 20 symbolically shown here have measured value outputs 21 and 22 , while the drives 13 and 14 are equipped with control inputs 23 and 24 .

In Fig. 4 sind wiederum die Antriebe 13 und 14, die den Laufrädern 3.1 und 3.2 des Laufradpaares 3 zugeordnet sind, symbolisch dargestellt. Ebenfalls die Drehwinkelpo sitionsgeber 19 und 20. Weiterhin ist in Fig. 4 die Verknüpfung der Antriebe 13, 14 und der Drehwinkelpositionsgeber 19 und 20 mit einer Auswerte- und Ansteuereinheit 25 zu erkennen.In Fig. 4, the drives 13 and 14 , which are assigned to the wheels 3.1 and 3.2 of the pair of wheels 3 , are shown symbolically. Also the angular position encoder 19 and 20 . Furthermore, the linkage of the drives 13 , 14 and the angle of rotation position sensors 19 and 20 to an evaluation and control unit 25 can be seen in FIG. 4.

In der Auswerte- und Ansteuereinheit 25 ist ein Programmspeicher 28 vorgesehen, der über 4 Ausgänge verfügt. Jeder der vier Ausgänge ist dem Antrieb eines von vier Lauf räder zugeordnet. Der Übersichtlichkeit halber sind in Fig. 4 lediglich die Antriebe 13 und 14 für das Laufradpaar 3 bezeichnet, während weitere Antriebe für das Laufradpaar 4 zwar symbolisch dargestellt, aber nicht näher benannt sind.A program memory 28 is provided in the evaluation and control unit 25 , which has 4 outputs. Each of the four outputs is assigned to the drive of one of four wheels. For the sake of clarity, only the drives 13 and 14 for the pair of impellers 3 are designated in FIG. 4, while further drives for the pair of impellers 4 are shown symbolically, but are not named in more detail.

Die den Laufrädern 3.1 und 3.2 zugeordneten Ausgänge des Programmspeichers 28 liegen je an einem ersten Eingang von zwei Komparatoren 29 und 30 an. Der zweite Eingang des Komparators 29 ist mit dem Meßwertausgang 21 des Drehwinkelpositi onsgebers 19, der zweite Eingang des Komparators 30 mit dem Meßwertausgang 22 des Drehwinkelpositionsgebers 20 verknüpft.The outputs of the program memory 28 assigned to the wheels 3.1 and 3.2 are each connected to a first input of two comparators 29 and 30 . The second input of the comparator 29 is connected to the measured value output 21 of the rotary angle position sensor 19 , the second input of the comparator 30 to the measured value output 22 of the rotary angle position sensor 20 .

Der Ausgang des Komparators 29 ist über eine Rechenschaltung 31, den Stellwertaus gang 26 und den Steuereingang 23 mit dem Antrieb 13 verbunden. Der Ausgang des Komparators 30 liegt über eine Rechenschaltung 32 und den Stellwertausgang 27 am Steuereingang 24 des Antriebes 14 an.The output of the comparator 29 is connected to the drive 13 via a computing circuit 31 , the actuating value output 26 and the control input 23 . The output of the comparator 30 is connected to the control input 24 of the drive 14 via a computing circuit 32 and the control value output 27 .

Zum Betreiben der Transporteinrichtung sind im Programmspeicher 28 Drehwinkelpo sitionsdaten und Bewegungsabläufe für die Antriebe 13 und 14 (und für die weiteren, dem Laufradpaar 4 zugeordneten Antriebe) gespeichert. Nach Inbetriebnahme der Transporteinrichtung bzw. nach Einschalten der Antriebe ändern sich aufgrund der Rotation die Drehwinkelpositionen der Kurbeln 5 und 6 entsprechend der durch den Programmspeicher ausgegeben Drehwinkelpositionsdaten. Dabei werden von den Drehwinkelpositionsgebern 19 und 20 die tatsächlich eingenommenen Drehwinkelpo sitionen (Ist-Positionen) erfaßt und dem jeweiligen Komparator 29, 30 zum Vergleich mit den vorgegebenen Drehwinkelpositionen (Soll-Daten) zugeführt.To operate the transport device 28 Drehwinkelpo position data and movement sequences for the drives 13 and 14 (and for the other, the pair of wheels 4 associated drives) are stored in the program memory. After starting up the transport device or after switching on the drives, the rotation angle positions of the cranks 5 and 6 change due to the rotation in accordance with the rotation angle position data output by the program memory. In this case, the rotary angle position transmitters 19 and 20 record the actually taken rotary angle positions (actual positions) and feed them to the respective comparator 29 , 30 for comparison with the predetermined rotary angle positions (target data).

Werden nun beispielsweise durch den Komparator 29 Abweichungen der Ist-Positionen zu den Soll-Positionen im Bewegungsablauf des Laufrades 13 festgestellt, so wird ein entsprechender Differenzwert an die zugeordnete Rechenschaltung 31 ausgegeben und in der Rechenschaltung 31 anhand des Differenzwertes ein Korrekturwert ermit telt, der über den Stellwertausgang 26 an den Antrieb 13 ausgegeben wird und ein korrigierendes Vorlaufen oder Zurückbleiben des Laufrades 3.1 bei der Rotation um die Abtriebswelle 15 veranlaßt.If, for example, deviations of the actual positions from the target positions in the movement sequence of the impeller 13 are determined by the comparator 29 , a corresponding difference value is output to the assigned arithmetic circuit 31 and a correction value is determined in the arithmetic circuit 31 based on the difference value, which is about the control value output 26 is output to the drive 13 and causes a corrective advance or lag of the impeller 3.1 during rotation about the output shaft 15 .

Der Programmspeicher 28 ist mit einer Programmvorwahleinrichtung 33 verbunden, mit welcher unterschiedliche im Programmspeicher 28 abgelegt Betriebsprogramme für die Transporteinrichtung aufgerufen werden können. Diese Betriebsprogramme können unterschiedliche Bewegungsabläufe für die einzelnen Antriebe 13, 14 (und für die wei teren, dem Laufradpaar 4 zugeordneten Antriebe) beinhalten, wie in der Erfindungsbe schreibung bereits beispielhaft dargestellt.The program memory 28 is connected to a program preselection device 33 , with which different operating programs for the transport device stored in the program memory 28 can be called up. These operating programs can include different movement sequences for the individual drives 13 , 14 (and for the further drives associated with the pair of impellers 4 ), as already exemplified in the description of the invention.

Die Laufräder können wie vom Stand der Technik her bekannt mit Arretiereinrichtun gen versehen sein, beispielhaft mit einer in Fig. 3 angedeuteten Feststellbremse 34. damit ist die Arretierung des Laufrades möglich, das auf der Ober- bzw. Unterseite ei ner Stufe oder eines Absatzes aufsetzt und das die Transportlast beim weiteren Vor gang des Hebens der Transporteinrichtung auf diese Stufe heben bzw. absenken soll, wodurch eine ungewollte Horizontalbewegung der Transporteinrichtung durch etwai ges Abrollen des Laufrades verhindert werden kann.As is known from the prior art, the impellers can be provided with locking devices, for example with a parking brake 34 indicated in FIG. 3. this makes it possible to lock the impeller, which sits on the top or bottom of a step or a heel and which is intended to raise or lower the transport load during the further operation of lifting the transport device to this step, thereby causing an undesired horizontal movement of the transport device can be prevented by rolling the impeller.

Reference list

11

Gestell
frame

22nd

Sitzfläche
Seat

33rd

, ,

44th

Laufradpaare
Impeller pairs

3.13.1

, ,

3.23.2

Laufräder
Wheels

55

, ,

66

Kurbeln
Cranks

77

, ,

88th

Rotationszentren
Rotation centers

99

, ,

1010th

Kreisbahnen
Circular orbits

1111

Stützrad
Jockey wheel

1212th

Stufe
step

1313

, ,

1414

Antriebe
Drives

1515

, ,

1616

Abtriebswellen
Output shafts

1717th

, ,

1818th

Wellenstumpf
Wave stump

1919th

, ,

2020th

Drehwinkelpositionsgeber
Angle position encoder

2121

, ,

2222

Meßwertausgänge
Measured value outputs

2323

, ,

2424th

Steuereingänge
Control inputs

2525th

Auswerte- und Ansteuereinheit
Evaluation and control unit

2626

, ,

2727

Stellwertausgänge
Manipulated variable outputs

2828

Programmspeicher
Program memory

2929

, ,

3030th

Komparatoren
Comparators

3131

, ,

3232

Rechenschaltungen
Arithmetic circuits

3333

Programmvorwahleinrichtung
Program selection device

3434

Feststelleinrichtung
TTransportrichtung
BFeststellrichtung
Locking device
TTransport direction
B Detection direction

Claims

1. Mobile transport device for overcoming steps, consisting of a frame ( 1 ), which is equipped with a seat ( 2 ), preferably for people with walking difficulties, and / or with a load bearing surface and on which the sides in the transport direction ( T) impeller pairs ( 3 ) are arranged, the ones at de impellers ( 3.1 , 3.2 ) driven electromechanically about eccentric to their central axis rotating centers ( 7 , 8 ) are pivotable, the positions of the impellers ( 3.1 , 3.2 ) during the pivoting so change that a first impeller ( 3.1 ) of a pair of impellers ( 3 ) remains on the lower level of a step ( 12 ), while the second impeller ( 3.2 ) reaches the upper level of step ( 12 ) and in the further consequence of the pivoting the transport device is raised to the upper level of the step ( 12 ), characterized in that the two impellers ( 3.1 , 3.2 ) are separately attached to at least one of the pairs of impellers ( 3 ) are driven, each of the two wheels ( 3.1 , 3.2 ) being coupled to at least one electromechanical drive ( 13 , 14 ).

2. Arrangement according to the preceding claim, characterized in that two pairs of wheels ( 3 , 4 ) are provided, one of which is arranged on both sides of the transport direction (T) on the frame ( 1 ).

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that each impeller ( 3.1 , 3.2 ) is driven separately and for this purpose is coupled with one of four special electromechanical drives ( 13 , 14 ).

4. Arrangement according to claim 3, characterized in that the four electromechanical drives ( 13 , 14 ) are designed as rotary drives, the Ge housing are fixedly connected to the frame ( 1 ), wherein on the output shaft ( 15 , 16 ) of each Rotary drive a crank ( 5 , 6 ) is arranged, on each Weil at a distance a from the center of rotation ( 7 , 8 ) seen an impeller ( 3.1 , 3.2 ) before and is rotatably mounted about its central axis.

5. Arrangement according to claim 2, characterized in that in each case two runners are coupled together, one each from the pair of impellers ( 3 ) and one from the pair of impellers ( 4 ), with an electromechanical drive, two electromechanical drives being used to drive the four impellers in total are provided.

6. Arrangement according to claim 5, characterized in that the two electromechanical drives are designed as rotary drives, the housing of which are fixedly connected to the frame ( 1 ), with two cranks ( 5 , 6 ) being arranged on the output shaft of a rotary drive, at which a wheel is provided at a distance a from the center of rotation and is rotatably mounted about its central axis.

7. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the centers of rotation ( 7 , 8 ) are arranged at a distance <2a to each other, wherein a is the center distance of one of the wheels ( 3.1 , 3.2 ) from the respectively assigned center of rotation ( 7 , 8 ) is.

8. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the rotary drives are assigned rotary angle position sensors ( 19 , 20 ), the measured value outputs ( 21 , 22 ) of which are connected to an evaluation and control unit ( 25 ) and the evaluation and control unit ( 25 ) Control value outputs ( 26 , 27 ) which are linked to control inputs ( 23 , 24 ) of the rotary drives.

9. Arrangement according to claim 8, characterized in that in the evaluation and control unit ( 25 ) has a program memory ( 28 ) in which the rotational angle position data and movement sequences for the individual rotary drives are stored, comparators ( 29 , 30 ) for comparing the actual rotational angle data with the rotation angle setpoint data of the rotary drives and arithmetic circuits ( 31 , 32 ) for determining correction values from the deviations of the rotation angle actual data from the rotation angle setpoint data are provided, each with an output of the program memory ( 28 ) and a measured value output ( 21st , 22 ) of a rotary angle position sensor ( 19 , 20 ) on the input side of a comparator ( 29 , 30 ) and the output of this comparator ( 29 , 30 ) via a computing circuit ( 31 , 32 ), the output of which is a manipulated variable output ( 26 , 27 ) corresponds to the control input of an assigned rotary drive.

10. The arrangement according to claim 9, characterized in that the Programmspei cher ( 28 ) with a program selection device ( 33 ) is connected, through which different operating programs can be called, at least one of the operating programs, the synchronization of the motion sequences and angle of rotation for all pairs of wheels ( 3 , 4 ), while at least one other operating program specifies different movement sequences and angles of rotation for the individual pairs of wheels ( 3 , 4 ).

11. The arrangement according to claim 10, characterized in that with the program preselection device ( 33 ) an operating program can be called, in which the rotational angle specification for at least one pair of impellers ( 3 , 4 ) can be influenced by hand.

12. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the impellers ( 3.1 , 3.2 ) are equipped with electromechanical locking devices through which the impeller ( 3.1 , 3.2 ) can be blocked with respect to the rotation around its central axis.